基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

胡春艷

一、教學(xué)設(shè)計背景

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求“認(rèn)識酸、堿、鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離。通過實驗事實認(rèn)識離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，了解常見離子的檢驗方法?！彪x子反應(yīng)就是這一課程要求的體現(xiàn)，編排在人民教育出版社普通高中教科書《化學(xué)（必修 第一冊）》第一章第二節(jié)，位于“物質(zhì)的分類和轉(zhuǎn)化”的后一節(jié)內(nèi)容，是認(rèn)識化學(xué)物質(zhì)的一個重要途徑。

離子反應(yīng)是高中化學(xué)課程中的核心概念，是微粒觀、變化觀形成的重要載體，是學(xué)習(xí)鹽類的水解平衡、沉淀溶解平衡以及電化學(xué)等知識的基礎(chǔ)，在中學(xué)化學(xué)理論知識中占有非常重要的地位。學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了復(fù)分解反應(yīng)及其規(guī)律，本節(jié)教材第一課時又學(xué)習(xí)了酸、堿、鹽在水溶液中的電離，對于溶液問題的討論，學(xué)生能夠從初中僅關(guān)注溶質(zhì)、溶液這些宏觀的具體物質(zhì)，初步過渡到關(guān)注微觀粒子，本節(jié)課將繼續(xù)探討微粒間的相互作用。離子反應(yīng)的核心功能在于幫助學(xué)生形成從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)在水溶液中的行為，教師在教學(xué)過程中以離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件、離子反應(yīng)方程式的書寫等具體技能落實教學(xué)目標(biāo)，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，如果僅從宏觀角度分析，缺乏從微觀角度分析問題的意識，就會缺少分析問題的思路和方法。

所以，教師在教學(xué)中如何落實知識的同時滲透學(xué)科方法及學(xué)科核心素養(yǎng)是當(dāng)今教學(xué)面臨的一大挑戰(zhàn)，是教師需要深入思考的問題。以下是我對本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的一點思考。

二、基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn)，反映了社會主義核心價值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全面發(fā)展了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對學(xué)生未來發(fā)展的重要價值。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)將化學(xué)知識與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與問題解決能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識和社會責(zé)任感的形成等多方面的要求融為一體，體現(xiàn)了化學(xué)課程在幫助學(xué)生形成未來發(fā)展需要的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力中發(fā)揮的重要作用。高中化學(xué)課程應(yīng)體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，幫助學(xué)生自主構(gòu)建化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能;幫助學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法，增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實踐能力。因此，我將本節(jié)課設(shè)計為以下幾個環(huán)節(jié)：

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)問題情境

【教師】視頻播放。

《三國演義》中有這樣一個故事：諸葛亮率領(lǐng)的漢軍誤飲了“啞泉”。啞泉，“人若飲之，則不能言，不過旬日必死”。后來，漢軍將士經(jīng)地方隱士指點，飲了萬安溪的“安樂泉”水方才轉(zhuǎn)危為安。

【提出問題】萬安溪安樂泉水又是什么靈丹妙藥？

【學(xué)生】欣賞，感悟。

【教師】引導(dǎo)分析。從化學(xué)的視角看啞泉，它實際上就是一些溶有CuSO4的泉水，其真正致病的就是溶液中的Cu2+。為了除去啞泉中的有害離子，請同學(xué)們設(shè)計方案，動手實驗，看看實際效果如何。

【學(xué)生】思考、交流、實驗。

【教師】引導(dǎo)、分析。

設(shè)計意圖：從學(xué)生感興趣的歷史故事出發(fā)，引出與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，營造探究學(xué)習(xí)情景，學(xué)生通過實驗以及教師的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。

環(huán)節(jié)二、實驗探究，創(chuàng)設(shè)問題情境。

【教師】播放“氫氧化鋇溶液中滴加稀硫酸”實驗視頻。

【提出問題】那么如果將氫氧化鋇和硫酸溶液混合，導(dǎo)電能力會發(fā)生什么樣的變化呢？

【學(xué)生】觀察、記錄實驗現(xiàn)象。

【教師】在實驗過程中產(chǎn)生了什么實驗現(xiàn)象？電流計的指針如何變化？為什么這樣變化？請同學(xué)們試著從微觀角度分析產(chǎn)生以上宏觀現(xiàn)象的原因。

【學(xué)生】分析、思考、填表。

設(shè)計意圖：從學(xué)生熟悉的化學(xué)反應(yīng)入手，采用實驗探究的方式引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)探究的思維模型。學(xué)生從實驗現(xiàn)象，結(jié)合上節(jié)課所學(xué)的電解質(zhì)的電離相關(guān)知識，從宏觀現(xiàn)象與微觀分析相結(jié)合的角度分析解決化學(xué)問題。

【教師】通過剛才對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，請同學(xué)們以Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液的反應(yīng)為例，試著總結(jié)溶液體系的分析過程。

【學(xué)生】思考、討論、交流。嘗試構(gòu)建分析模型。

【教師】引導(dǎo)、分析、歸納總結(jié)。

設(shè)計意圖：通過構(gòu)建模型，讓學(xué)生建立電解質(zhì)在水溶液中的行為問題的認(rèn)識角度和思路。學(xué)生在分析過程中逐步形成“微粒觀”，認(rèn)識到電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實際上是離子之間的反應(yīng)。

環(huán)節(jié)三、探究離子反應(yīng)的本質(zhì)

【教師】根據(jù)以上分析我們知道，電解質(zhì)溶于水時電離成為離子，所以電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是離子反應(yīng)。是不是所有的電解質(zhì)溶液混合都會發(fā)生離子反應(yīng)呢？

【學(xué)生】帶著問題進(jìn)行實驗探究，并填寫下列表格。

實驗 現(xiàn)象

向盛有2mlNa2SO4溶液的試管里加入2ml稀KCl溶液

向盛有2mlNa2SO4溶液的試管里加入2ml稀BaCl2溶液

【教師】引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因。

【學(xué)生】根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析并完成下列表格，并交流討論離子反應(yīng)的本質(zhì)。

【教師】根據(jù)上述實驗探究，水溶液中微粒間作用的結(jié)果是什么呢？也就是說溶液發(fā)生了什么變化呢？

【學(xué)生】反應(yīng)物離子濃度和數(shù)目減少，生成新的物質(zhì)。

【教師】引導(dǎo)分析得出結(jié)論：離子反應(yīng)的本質(zhì)是離子之間結(jié)合生成新的物質(zhì)，使反應(yīng)物的某些離子的濃度減小。

設(shè)計意圖：從宏觀與微觀的角度分析電解質(zhì)溶液反應(yīng)的本質(zhì)就是離子濃度的變化，體現(xiàn)了宏觀辨析與微觀探析的核心素養(yǎng)。

【教師】像Na2SO4溶液與BaCl2溶液的反應(yīng)實質(zhì)是Ba2++SO42-=BaSO4↓，像這種用實際參加反應(yīng)的離子的符號來表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式。

【學(xué)生】完成下列表中個反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式，思考兩種方程式在表示某一類反應(yīng)時，表達(dá)的含義有什么不同，并進(jìn)行討論。

【教師】分析完成的表格，你能得出離子方程式的意義嗎？

【學(xué)生】思考，在教師的引導(dǎo)下得出離子方程式的意義：不僅表示某一個具體的反應(yīng)，還表示一類反應(yīng)。

設(shè)計意圖：學(xué)生通過對微觀粒子的分析，知道了離子反應(yīng)的本質(zhì)就是溶液中某些離子濃度的減少，微觀粒子在溶液中的行為其實就是離子反應(yīng)方程式的書寫。因此，離子方程式的書寫不再是按教材的“寫、拆、刪、查”的書寫步驟，從而簡化了離子方程式的書寫;同時通過思考與交流，很直觀的得出離子反應(yīng)方程式的意義。

環(huán)節(jié)四、探究離子反應(yīng)發(fā)生的條件

【教師】根據(jù)前面的實驗我們知道了不是所有的電解質(zhì)溶液混合都有離子反應(yīng)發(fā)生，那離子反應(yīng)要發(fā)生需具備哪些條件呢？請同學(xué)們從微觀的角度解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

【學(xué)生】分組實驗并完成下列表格。

【教師】投屏展示學(xué)生實驗結(jié)果，并讓學(xué)生從微觀角度解釋產(chǎn)生上述實驗結(jié)果的原因。并讓學(xué)生歸納總結(jié)離子反應(yīng)發(fā)生的條件。

【學(xué)生】復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生的條件是生成物有沉淀、氣體或水生成。

設(shè)計意圖：學(xué)生通過分組實驗，從微觀角度對宏觀實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋，對離子反應(yīng)發(fā)生的條件有了更深刻的感悟，能夠利用溶液中離子反應(yīng)的基本模型理解電解質(zhì)在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件。

環(huán)節(jié)五、課堂評價—應(yīng)用所學(xué)知識，解決實際問題。

【教師】設(shè)計情境：水體中含量過高的Ca2+、Mg2+既會造成鍋爐結(jié)垢，也會降低洗滌衣物時肥皂的使用效率;同時飲用水中含有過多的Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，對人體健康產(chǎn)生了一定的危害。

提出問題：如何在不引入新雜質(zhì)的情況下除去這些離子，使水得到凈化？

【學(xué)生】分析、思考、小組合作探究，設(shè)計實驗方案。

【教師】展示學(xué)生成果加以評價，并引導(dǎo)學(xué)生對實驗方案進(jìn)行修正。

【學(xué)生】歸納總結(jié)實驗方案設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：

（1）藥品的選擇，確定加藥順序和操作順序;

（2）確保所加藥品（應(yīng)適當(dāng)過量）在后續(xù)反應(yīng)中被清除。

設(shè)計意圖：將所學(xué)理論知識與生活實際相結(jié)合，以學(xué)生熟悉的生活用水為情境設(shè)計問題，用所學(xué)知識解決實際問題，讓學(xué)生體會化學(xué)知識在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，進(jìn)一步加深學(xué)生對離子反應(yīng)的理解。

三、教學(xué)反思

1.本節(jié)課從Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液反應(yīng)的導(dǎo)電性實驗出發(fā)，分析電解質(zhì)在溶液中的行為，并從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象，構(gòu)建電解質(zhì)在水溶液中離子反應(yīng)的認(rèn)知模型;

2.通過實驗探究，應(yīng)用所構(gòu)建的認(rèn)知模型分析歸納得出離子反應(yīng)的本質(zhì)是溶液中某些離子濃度的減少，并根據(jù)本質(zhì)寫出離子反應(yīng)方程式，簡化了離子方程式的書寫;

3.利用認(rèn)知模型結(jié)合實驗探究得出復(fù)分解反應(yīng)型離子反應(yīng)發(fā)生的條件，使宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂教學(xué)中得以落實;

4.最后通過課堂評價，利用所學(xué)原理解決生活中的實際問題，體現(xiàn)了化學(xué)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

本節(jié)課極大的發(fā)揮了實驗探究的教學(xué)功能，從微觀的角度解釋了宏觀的實驗現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建了水溶液的認(rèn)知模型，很好的體現(xiàn)了宏觀辨識與微觀探究、證據(jù)推理與模型認(rèn)知得化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，真正的將學(xué)科核心素養(yǎng)融入到了課堂教學(xué)中。